2-arch 터널 정거장 굴착 시 평면변형률 조건에서 군말뚝의 이격거리에 따른 지반거동 분석

공석민,오동욱,안호연,이현구,이용주,Kong, Suk-Min,Oh, Dong-Wook,Ahn, Ho-Yeon,Lee, Hyun-Gu,Lee, Yong-Joo 한국터널지하공간학회 2016 한국터널지하공간학회논문집 Vol.18 No.6

도심지에서 지하철과 같은 터널의 증가에 따라 특수한 설계, 및 시공 방법이 제안되어 왔다. 터널 붕괴 사고는 막대한 인명, 재산 피해를 가져오기 때문에 터널 굴착 및 주변지반의 거동을 관측하고 분석하는 작업은 매우 중요하다. 하지만 매번 현장시험을 하기에는 경제적인 측면에서 비현실적이다. 따라서 현장시험의 단점을 보완하고, 보다 정밀한 결과를 도출하는 연구가 지속적으로 발표되어 왔다. 본 연구는 군말뚝과 터널 사이 이격거리에 따른 2-arch 정거장 굴착 시 주변 지반의 거동을 측정하였다. 실내모형시험을 위해 trapdoor장치를 고안하였으며, 터널굴착은 2-arch 터널의 체적손실(VL)을 증가시킴으로써 모사하였다. 또한, 근거리 사진계측 및 이미지프로세싱을 통해 지반의 거동을 관측하였으며, 수치해석을 통해 실내모형시험의 결과와 비교하였다. Special tunnel design and construction methods have been suggested due to developments of subway and tunnel. Collapse accidents of tunnel bring enormous damage. So, observation and analysis for the safety of tunnelling and behaviour of surrounding ground are important. But, it is not economical to implement the field test in every time. Therefore, this study has measured ground behaviour due to excavation of 2-arch tunnel station according to offset between grouped pile and tunnel by laboratory model test. For the model test, trapdoor device was adopted. Tunnelling is simulated by volume loss of 2-arch tunnel. Ground displacements are observed by close range photogrammetric method and image processing. In addition, these data are compared with numerical analysis.

IS-Seoul 2014

공석민 한국지반공학회 2014 지반 : 한국지반공학회지 Vol.30 No.12

터널 심도에 따른 발파 진동 영향 및 최적 발파 이격거리 연구

공석민,최상일,김영배,노원석,김창용,이성원 사단법인 한국터널지하공간학회 2022 한국터널지하공간학회논문집 Vol.24 No.6

Owing to the saturation of ground spaces in downtown areas, underground spaces are being developed increasingly. Underground spaces are utilized for transportation, water supply and sewerage, communication zones, electric power zones, and various cultural complexes. In Korea, for excavating underground spaces, blasting methods using gunpowder such as the New Austrian Tunneling Method (NATM) are mainly used. However, the blasting method causes vibration and noise during tunnel excavation, generating many complaints from residents in the vicinity of the excavation site. To address this problem, various methods have been developed, and recently, vibration and noise have been reduced using deep excavation. This study predicts blast vibration changes according to the depth, under the same blasting and tunnel conditions,using numerical analysis based on the blast vibration measurement data of the GTX-A route, the tunnel cross-section drawings, and ground investigation reports. Furthermore, the necessary separation distance from densely populated areas such as residential areas is suggested by analyzing the trend of decreasing blast vibration according to the distance from ground surface directly above the blasting location. 도심지 지상공간의 포화로 인한 지하공간 개발은 지속적으로 증가하고 있으며, 지하공간은 교통, 상하수도, 통신구, 전 력구 및 각종 복합 문화 공간으로 활용되고 있다. 지하공간을 굴착하는 대표적인 방법으로 국내에서는 NATM (New Austrian Tunneling Method)과 같은 화약을 이용한 발파 공법이 주로 사용되어왔다. 하지만, 발파 공법은 터널 굴착 시진동과 소음을 유발하기 때문에 굴착 인근 지역 주민들의 민원이 많이 발생한다. 최근 도심지 대심도 지하공간 굴착공사가 증가하고 있어 발파 진동과 소음 저감을 위한 근본적인 노력과 기술이 필요로 되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 GTX-A 노선 일부구간의 현장 발파 진동 계측자료 및 지반조사자료와 설계자료를 활용하여 동일 발파, 터널조건에서 심도에 따른 발파 진동 변화를 수치해석을 통해 예측하고자 한다. 또한 발파 위치 직상부로부터의 이격거리에 따라 발파 진동의 감소 경향을 분석하여 주택가와 같은 인구 밀집 지역으로부터 필요한 이격거리를 제시하고자 한다.

터널 정거장 형상에 따른 군말뚝 하부 굴착 시 지반거동 연구

공석민,오동욱,이종현,이용주,Kong, Suk-Min,Oh, Dong-Wook,Lee, Jong-Hyen,Lee, Yong-Joo 한국터널지하공간학회 2018 한국터널지하공간학회논문집 Vol.20 No.1

Tunnels are widely used for special purposes including roads, railways and culvert for power transmission, etc. Its cross-section shape is determined by uses, ground condition, environmental or economic factor. Many papers with respect to behaviours of adjacent ground and existing structure tunnelling-induced have been published by many researchers, but tunnel cross-section have rarely been considered. A collapse of tunnel causes vaster human and property damage than structures on the ground. Thus, it is very important to understand and analyse the relationship between behavoiurs of ground and cross-section type of tunnel. In this study, the behaviour of ground due to tunnel excavation for underground station below the grouped pile supported existing structure was analysed through laboratory model test using a trap-door device. Not only two cross-section types, 2-arch and box, as station for tunnel, but also, offset between tunnel and grouped pile centre (0.1B, 0.25B, 0.4B) are considered as variable of this study. In order to measure underground deformation tunnelling-induced, Close Range Photogrammetry technique was applied with laboratory model test, and results are compared to numerical analysis. 터널은 도로, 철도, 지하철과 같은 교통의 통로이자 수로, 전력구, 비축기지와 같은 특수목적을 위해 널리 활용되고 있으며, 터널의 사용 목적, 주변 지반조건 및 경제성에 따라 다양한 터널 형상으로 시공되고 있다. 이에 대해 기존 터널과 주변지반 및 구조물에 관한 연구는 꾸준하게 발표되었으나 단일 형상에 대해 터널굴착 시 주변 지반과 구조물의 거동을 분석한 연구들이 대다수이다. 터널의 붕괴사고는 지상 구조물의 붕괴사고 보다 막대한 인적, 물적 손실을 가져오기 때문에 터널 굴착 및 주변지반의 거동을 관측하고 분석하는 작업은 매우 중요하며, 단일 형상이 아닌 다양한 터널 형상에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구는 trapdoor장치를 이용한 실내 모형시험을 통해 군말뚝 하부에 터널 정거장 굴착 시 주변지반의 거동을 측정하였다. 이때 터널 정거장 형상의 단면을 arch와 box 형태로 제작하였으며, 각 터널 정거장 형상 별 0.1B, 0.25B, 0.4B로 터널과 군말뚝 간 이격거리를 다르게 하여 다양한 조건에서의 지반거동을 분석하였다. 또한, 근거리 사진계측 및 이미지프로세싱 기법을 통해 지반의 거동을 관측하였으며, 유한요소 수치해석을 통해 실내 모형시험, 근거리 사진계측의 결과와 비교 분석하였다.

지능형 가공시스템의 오차 보정에 관한 연구

공석민,김영탁,문희근,김관형,이상배 한국지능시스템학회 2001 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.11 No.2

근거리 사진계측을 이용한 매입말뚝 하부 터널 굴착 시 주변 지반의 거동 연구

공석민,이용주,Kong, Suk-Min,Lee, Yong-Joo 한국터널지하공간학회 2016 한국터널지하공간학회논문집 Vol.18 No.4

도심지 인구는 빠르게 증가하고 있으며, 지상공간은 점차 부족해지고 있다. 이러한 현상에 대한 대책으로 지하공간 개발이 지속적으로 이루어져왔으며, 지하공간에 대한 연구도 더불어 증가하고 있다. 하지만 터널굴착과 같은 지하공간에 대한 연구는 터널 굴착방법, 터널 및 상부구조물의 형상, 주변지반의 조건에 따라 다양한 결과를 가져오며, 기존 지하공간에 대한 연구는 수치해석으로 터널굴착과 주변 구조물의 상관관계를 예측하거나 실내모형시험을 통해 구조물의 거동 및 지표침하를 관측하는 정도에 초점을 맞춰 연구가 진행된 것이 많은 비중을 차지하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 지반 주변 구조물뿐만 아니라 지반의 거동 및 구조물과의 상호관계를 실내모형시험을 통해 모사하였다. 또한 터널굴착에 따라 변화하는 지반의 거동을 근거리사진계측 및 이미지프로세싱 기법을 통해 관측하고, 유한요소 수치해석을 이용한 역해석을 통해 다양한 지반의 상태를 예측해보았다. Population of urban areas is rapidly increased due to urbanization. This situation leads to lack of surface space. So, underground space has been developed for resolving the problem of congested urban areas. Many studies have researched for this situation. However, previous studies mainly focused on behaviour of structures. Researches about behaviour of soil are lacked. For this reason, this study has investigated interactive behaviour between embedded pile and its surrounding ground due to tunnelling. Soil deformation is observed by the close range photogrammetric method and image processing in the model test. These data are compared with numerical analysis.

방호쉴드를 이용한 터널 굴착 시 지반거동 분석

공석민(Kong, Suk-Min),최상일(Choi, Sang-Il),심승보(Shim, Seungbo),조광은(Cho, Kwang-Eun),이용주(Lee, Yong-Joo),이성원(Lee, Seong-Won) 대한토목학회 2020 대한토목학회 학술대회 Vol.2020 No.10

전기차 배터리의 레이저 용접부 결함 검출에 관한 연구

공석민(S. M. Kong),최백영(B. Y. Choi),김승곤(S. G. Kim) 한국기계가공학회 2021 한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집 Vol.2021 No.12

지능형 가공시스템의 오차 보정에 관한 연구

공석민(Suk-Min Kong),김영탁(Young-Tak Kim),문희근(Hee-Kun Moon),김관형(Gwan-Hyung Kim),이상배(Sang-Bae Lee) 한국지능시스템학회 2001 한국지능시스템학회논문지 Vol.11 No.8

변형된 영상을 다시금 최적영상으로 복원하는 것은 여러 영상변환의 복합적인 변환, 그 것의 역변환과 많은 다중 해의 계산을 요구하게 된다.본 연구에서는 가공기의 운전 전이나 운전 중에 가공기의 외란 - 진동, 이동, 기계적 특성 - 에 능동적으로 대처하고 동시에 복잡한 수학적인 수식전개를 피하고, 인공지능적인 기법인 퍼지논리(Fuzzy Logic)를 적용하여 전문가적인 경험지식을 바탕으로 보정이 가능함을 보였다. The restoration optimum image from transformation image demands compound change of image change, calendar reform, and multiple soultion calculation.This study presents that system actively deal with outside interference, vibration, movement, mechanical feature on the operating or before the operating and avoids complicated mathematical numerical expression and revise based on expert knowledge based which applies Fuzzy Logic which is one of Artificial Intelligent technique.

터널 구조물 시공을 위한 발파 진동 계측 범위 산정에 관한 연구

공석민 ( Kong¸ Suk-min ),변요셉 ( Byun¸ Yoseph ),김정흠 ( Kim¸ Jeong-heum ),이성원 ( Lee¸ Seong-won ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.2

도심 지하 구조물 건설을 위해 폭약에 의한 발파작업은 과거부터 오랜 기간동안 수행되어 왔다. 발파 작업은 진동과 소음을 수반하기 때문에 주변구조물에 영향을 줄 수 있고,민원 발생에 원인이 된다. 발파 진동에 대한 규정은 있으나 어떻게 진동을 계측해야 하는지에 대한 규정은 미약한 실정이다. 본 연구는 실제 지하 터널 굴착 시 발생하는 발파 진동을 측정하고, 이를 토대로 수치해석을 수행하였다. 수행된 수치해석을 통해 발파 지점으로부터 수평거리에 따른 발파 진동을 예측하였으며,예측된 결과를 통해 발파 진동 계측 범위를 제안하고자 한다.